脑血管疾病是神经系统常见病和多发病,死亡率约占所有疾病的10%,是目前人类疾病三大死亡原因之一,其中缺血性卒中约占全部脑卒中的70%。此外,临床常见心肺脑复苏和低血压休克等往往可因供血不足而造成全脑缺血再灌注损伤,抢救成功后继发性脑缺血再灌注损伤也成为研究的热点。脑缺血再灌注损伤是一个十分复杂的病理生理过程,探索缺血再灌注损伤的机理及有效的治疗方法,做到既尽早恢复缺血组织的血流,又减轻或防止缺血再灌注损伤的发生,是缺血性脑损伤防治中亟待解决的重要课题。针灸是祖国传统医学中重要的一部分。电针技术将电子科技与传统手工针灸结合起来,使针灸更加易于实施。电针(electroacupuncture,EA)疗法在脑缺血性疾病的治疗中已经显示出了良好的效果,可以有效改善患者的预后,促进患者的康复。目前的研究认为,电针治疗脑缺血疗效确切。针刺对缺血性脑损伤具有多水平、多通道、多靶点的保护和干预作用。督脉是奇经八脉主体之一,是人体诸阳之总汇,有“总督诸阳”和“阳脉之海”之说,“病变在脑,首取督脉”为治疗脑缺血性疾病的首选。临床上采用针刺治疗疾病时,往往会产生疼痛,从而不利于康复。进针和电流刺激时,患者的疼痛主要来自皮肤,因为在真皮内有丰富的感觉神经末梢,当神经末梢受到超强刺激时,就可以引起机体反应,从而感到疼痛。疼痛程度和刺激强度、刺激作用时间以及刺激的频率有关。针刺疼痛使患者恐慌,并引起应激反应。氧化应激在缺血再灌注损伤中起关键作用,是造成脑缺血/再灌注不可逆损伤的重要因素之一。再灌注损伤引起氧化应激、钙超载和炎性因子大量生成。钙超载与炎性因子生成同时又都与氧化应激互相促进。钙超载和氧化应激直接攻击神经细胞,造成了脑组织损伤。异丙酚因其起效快与苏醒迅速、完全的特性,而成为目前门诊手术中应用最多的静脉麻醉药。在异丙酚镇静的状态下实施电针治疗,不仅解除了患者对电针治疗不适感,减轻了应激,同时在异丙酚镇静麻醉下,使得更高强度电针的应用成为可能。不同的刺激量作用于机体产生不同的效应。脑缺血性损伤发生后脑血流的降低可减少氧和葡萄糖的输送,引起组织能量代谢的紊乱,如无氧酵解的活化、有氧氧化的抑制等,最终导致组织内乳酸的堆积和三磷酸腺苷(adenosine triphosphate, ATP)生成的降低,从而引起组织酸中毒和能量衰竭。乳酸是无氧代谢的特异性产物,其水平的变化可反映组织氧化代谢状态和组织酸中毒的程度。脑组织线粒体一直被认为是神经细胞内能量转化的中心,最新的研究表明线粒体在神经细胞死亡的调控中起着重要作用。脑缺血再灌注后导致的脑细胞能量代谢障碍和ATP耗竭为ATP酶活性下降的主要原因。若能预防或减轻因缺血再灌注引起的ATP含量和ATP酶活性的降低,则有可能防止神经质膜功能的衰竭和缺血再灌注脑损伤的发生发展。本研究前期的实验通过复制大鼠四血管夹闭法脑缺血再灌注模型,然后在水合氯醛或异丙酚的麻醉下给予电针刺激大鼠百会穴、命门穴及足三里穴,观察在不同的麻醉药物作用下,从脑糖代谢和能量代谢、抗炎及抗氧化应激三个方面评估电针对大鼠的脑保护作用,以及麻醉对电针治疗作用的影响。后期的实验通过复制大鼠四血管夹闭法脑缺血再灌注模型,在异丙酚麻醉下电针刺激大鼠百会穴、命门穴及足三里穴,观察在异丙酚镇静麻醉下,不同强度电针抗脑缺血性损伤的作用,探讨异丙酚麻醉下,不同强度电针对脑缺血再灌注模型大鼠脑超微结构、脑糖代谢和能量代谢、胰岛功能以及脑细胞线粒体功能的影响。实验研究第一章异丙酚在电针治疗大鼠脑缺血再灌注损伤中抗氧化应激作用的研究活性氧自由基损害是大脑缺血-再灌注损伤的主要机制,寻找有效的脑氧化损伤保护剂对于防治IR具有重要的意义。静脉麻醉药异丙酚对各种因素所致的氧化应激有抑制作用,在减轻大鼠脑IR中有一定的保护作用,此部分研究通过观察异丙酚麻醉下全脑缺血再灌注损伤后大鼠脑组织MDA和SOD含量和PPAR-ymRNA表达的变化,以及异丙酚麻醉下电针“百会”“命门”和“足三里”穴对MDA、SOD及PPAR-ymRNA表达的影响,探讨异丙酚在电针治疗大鼠脑缺血再灌注损伤中抗氧化应激作用。选取雄性SD大鼠40只,随机分为五组,即：水合氯醛+脑缺血-再灌注组(CL+CI/R组)、水合氯醛+脑缺血-再灌注+电针组(CL+CI/R+EA组)、丙泊酚+脑缺血-再灌注组(P+CI/R组)、丙泊酚+脑缺血-再灌注+电针组(P+CI/R+EA组)、假手术组(SH组),每组8只。采用四血管阻塞法建立大鼠全脑缺血模型,于再灌流开始后,CL+CI/R+EA组和P+CI/R+EA组电针“百会”“命门”和“足三里”穴,电针参数：频率30-50 Hz,间断疏密波,电流强度1 mA,以局部肌肉轻微震颤为度,时间20 min。在缺血后24h,测定脑组织中的MDA和SOD含量和PPAR-ymRNA的表达变化。结果显示,缺血再灌注24h后,与SH组比较,CL+CI/R组大鼠脑组织匀浆中的SOD含量明显降低(P<0.05)、MDA含量明显增加(P<0.01)；与CL+CI/R组比较,CL+CI/R+EA组和P+CI/R+EA组大鼠脑组织中的SOD含量明显增加(P<0.05), P+CI/R组和P+CI/R+EA组MDA含量明显降低(P<0.01)；与P+CI/R组比较,P+CI/R+EA组大鼠脑组织中的SOD含量明显增加(P<0.05)；与CL+CI/R+EA组比较,P+CI/R组和P+CI/R+EA组MDA含量明显降低(P<0.01)。各组大鼠脑组织MDA含量及PPARγmRNA表达水平呈显著正相关(r=0.664,P<0.01)。结果表明,电针能使脑缺血再灌注损伤大鼠脑组织中的SOD含量明显增加,而异丙酚可以显著降低MDA含量及PPAR-γmRNA表达,具有抗氧化应激作用,MPO活性及PPARγmRNA表达的变化具有内在的相关性。第二章异丙酚在电针治疗大鼠脑缺血再灌注损伤中抗炎作用的研究缺血后炎症反应是缺血性脑血管疾病病理过程的重要组成部分,过量炎症因子的产生和白细胞的浸润,产生炎症反应,加重脑损伤。有研究发现异丙酚对缺血再灌注损伤有一定的保护作用,对炎性细胞因子的影响可能是其原因之一。此部分研究通过观察异丙酚麻醉下全脑缺血再灌注损伤后大鼠脑组织TNF含量、MPO及PPAR-γmRNA表达的变化,以及异丙酚麻醉下电针对大鼠脑TNF、MPO及PPAR-γmRNA表达的影响的影响,探讨异丙酚在电针治疗大鼠脑缺血再灌注损伤中抗炎作用。结果显示,缺血再灌注24h后,与SH组比较,CL+CI/R组和CL+CI/R+EA组大鼠脑组织匀浆中的TNF含量、MPO活性和PPARγmRNA表达水平均显著升高(P<0.05和P<0.01), P+CI/R组MPO活性和PPARγmRNA显著降低(P<0.05和P<0.01)；与CL+CI/R组比较,P+CI/R组TNF含量、MPO活性和PPARγmRNA表达水平均明显降低(P<0.01和P<0.05), P+CI/R+EA组大鼠脑组织中的MPO活性和PPARγmRNA表达水平也显著降低(P<0.01)；与CL+CI/R+EA组比较,P+CI/R+EA组TNF含量、MPO活性和PPARγmRNA表达水平均明显降低(P<0.01和P<0.05)；与P+CI/R组比较, P+CI/R+EA组MPO活性和PPARγmRNA表达水平均显著升高(P<0.01和P<0.05)。各组大鼠脑组织MPO活性及PPARγmRNA表达水平呈显著正相关(r=0.564,P<0.01)。研究表明,异丙酚可显著降低大鼠全脑缺血再灌注后升高的TNF-α含量、MPO的活性及PPAR-γmRNA表达,对全脑缺血再灌注大鼠脑组织具有保护作用,电针没有表现出抑制脑缺血再灌注损伤中的炎症反应作用。第三章异丙酚下电针对脑缺血再灌注大鼠脑糖代谢及氧供需平衡的影响脑缺血再灌注损伤后氧供需失衡和糖代谢紊乱是导致患者早期死亡和加重致残的主要原因之一。针灸能有效地降低高血糖,增加脑细胞对葡萄糖的摄取和利用。此部分研究通过观察脑缺血再灌注损伤后大鼠颈静脉血糖、乳酸和血氧饱和度的变化,以及不同麻醉下电针对大鼠颈静脉血糖、乳酸和血氧饱和度的影响,探讨异丙酚下电针对脑缺血再灌注大鼠脑糖代谢及氧供需平衡的影响。研究结果显示,CL+CI/R组大鼠的颈静脉血糖和血氧饱和度显著高于SH组(P<0.01),乳酸值则低于SH组(P<0.01), P+CI/R组大鼠的颈静脉血糖和血氧饱和度明显高于SH组(P<0.05),乳酸值则显著低于SH组(P<0.01)；与CL+CI/R组相比,CL+CI/R+EA组和P+CI/R+EA组的颈静脉血糖和血氧饱和度显著降低(P<0.01),而乳酸值则显著升高(P<0.01)；与P+CI/R组相比,实施电针治疗的P+CI/R+EA组的颈静脉血糖显著降低(P<0.01),而乳酸值则明显升高(P<0.05)；P+CI/R组的颈静脉血糖明显低于CL+CI/R组的血糖(P<0.05)。结果表明,电针治疗可明显改善脑缺血再灌注大鼠的糖代谢,增加脑细胞对葡萄糖和氧的摄取和利用,不同的静脉麻醉药物对电针治疗效果的影响无显著差异性。第四章异丙酚麻醉下不同强度电针对脑缺血再灌注大鼠脑糖代谢及氧供需平衡的影响在异丙酚的麻醉状态下,电针对治疗脑缺血再灌注损伤取得了比较满意的效果,尤其是在调节脑缺血再灌注大鼠脑糖代谢及氧供需平衡方面,更是表现出了显著的疗效。鉴于电针刺激参数和刺激量是影响针刺效果的重要因素,而且在麻醉状态下电针强度的选择又有了更大的空间,因此,研究采用在一定镇静麻醉的条件下,选择适宜针刺强度参数对改善治疗效果、规范治疗方法十分重要。此部分研究通过观察脑缺血再灌注损伤后大鼠颈静脉血糖、乳酸和血氧饱和度的变化,以及不同强度电针对大鼠颈静脉血糖、乳酸和血氧饱和度的影响,探讨异丙酚麻醉下不同强度电针对脑缺血再灌注大鼠脑糖代谢及氧供需平衡的影响。选取雄性SD大鼠40只,随机分为5组,即：假手术组(SH)、脑缺血再灌注组(CI/R)、脑缺血再灌注+5mA电针组(CI/R+5mA EA)、脑缺血再灌注组+3mA电针组(CI/R +3mA EA)、脑缺血再灌注+1mA电针组(CI/R+1mA EA),每组8只。采用4-VO法建立大鼠全脑缺血模型,于再灌流开始后,CI/R+5mA EA、CI/R+3mA EA、CI/R+1mA EA组分别以5mA、3mA、1mA强度电针“百会”“命门”和“足三里”穴,电针频率均为30-50 Hz,间断疏密波,时间20 min,间隔12h后,再行电针一次。在缺血后24h,从右颈静脉向头侧方向抽取0.5mL血样,进行血糖、乳酸和血氧饱和度的测定。结果显示,CI/R组大鼠的颈静脉血糖显著高于SH组(P<0.01),乳酸值则低于SH组(P<0.05)；与CI/R组相比,CI/R+5mA EA组的血氧饱和度明显降低(P<0.05), CI/R+3mA EA组的颈静脉血糖和血氧饱和度显著降低(P<0.01),乳酸值则明显升高(P<0.05); CI/R+1mA EA组的颈静脉血糖和血氧饱和度明显降低(P<0.05)。结果表明,异丙酚麻醉下电针治疗可明显改善脑缺血再灌注大鼠的糖代谢,增加脑细胞对葡萄糖和氧的摄取和利用,3mA强度组的电针治疗效果优于1mA组和5mA组。第五章异丙酚麻醉下不同强度电针对脑缺血再灌注大鼠血糖及胰岛β细胞功能的影响脑缺血性疾病时,植物神经功能及内分泌功能紊乱,胰岛分泌功能异常,最终使体内胰高血糖素、胰岛素水平发生了不平衡的变化,而这种变化也干扰了外周的糖代谢。此部分研究通过观察脑缺血再灌注损伤后大鼠颈静脉血糖及胰岛功能的变化,以及不同强度电针对大鼠颈静脉血糖及胰岛功能的影响,探讨异丙酚麻醉下不同强度电针对脑缺血再灌注大鼠血糖及胰岛β细胞功能的影响。结果显示,缺血再灌注24h后,CI/R组大鼠的颈静脉血糖显著高于SH组(P<0.01),胰岛素和C肽值则显著低于SH组(P<0.01)；与CI/R组相比,CI/R+5mA EA组的胰岛素和HOMA-IR值显著降低(P<0.01),而血糖和C肽值无统计学差异；CI/R+3mA EA组的血糖值显著降低(P<0.01),C肽值则明显升高(P<0.05)；CI/R+1mA EA组的血糖值显著降低(P<0.01),而C肽值显著升高化(P<0.01)。C肽和血糖之间存在显著的相关性(r=-0.396,P<0.05)结果表明,异丙酚麻醉下电针治疗脑缺血再灌注中,具有改善胰岛β细胞功能和平抑血糖的作用,且不同强度的电针均显示良好的治疗效果,但5mA电针出现了较强的应激反应和胰岛素抵抗。第六章异丙酚麻醉下不同强度电针对脑缺血再灌注大鼠脑能量代谢的影响脑缺血再灌注后出现的脑细胞糖代谢和能量代谢障碍导致了ATP耗竭,这成为ATP酶活性下降的主要原因。若能通过改善脑细胞的糖代谢和能量代谢,预防或减轻因缺血再灌注引起的ATP含量和ATP酶活性的降低,则有可能防止神经质膜功能的衰竭和缺血再灌注脑损伤的发生发展。此部分研究通过观察不同强度电针对全脑缺血再灌注大鼠脑组织LDH、SDH和Na+-K+-ATP酶活力的影响,探讨在异丙酚麻醉下不同强度电针对脑缺血再灌注大鼠脑能量代谢的影响。结果显示,全脑缺血再灌注大鼠脑组织LDH活力明显升高,而Na+-K+-ATP酶活力则显降低(P<0.05), SDH活力变化无统计学上差异；5mA强度电针使全脑缺血再灌注大鼠脑组织LDH活力明显降低,SDH和Na+-K+-ATP酶活力明显升高。结果表明,异丙酚麻醉下高强度电针可以更好地通过提高脑缺血再灌注大鼠脑细胞SDH的活力,增强有氧代谢,降低LDH活力,抑制无氧代谢,同时增强Na+-K+-ATP酶活力,维持细胞内外离子平衡,减轻脑细胞水肿。第七章异丙酚麻醉下不同强度电针对全脑缺血再灌注大鼠脑皮层超微结构的影响不同的电针刺激参数和刺激量是影响针刺效果的重要因素,不同的电针强度也显示了不同程度的脑保护作用。而细胞的超微结构是反映细胞损伤和修复最为直观的指标,此部分研究通过用透射电子显微镜观察脑灰质内受损的神经细胞、星形胶质细胞及有髓神经纤维等超微结构,探讨不同强度电针对全脑缺血再灌注大鼠脑皮层组织的神经保护作用。结果显示,SH组大鼠大脑皮层超微结构未见病理改变；而CUR组大鼠脑组织神经元细胞结构严重破坏,线粒体肿胀,嵴断裂,毛细血管内皮肿胀,管腔挛缩,甚至闭塞,胶质细胞足突肿胀；CI/R+5mA EA、CI/R+3mA EA、CI/R+1mA EA组脑组织超微结构损伤变小或基本正常,受损神经元病理结构得到改善。结果表明,异丙酚麻醉下电针通过影响缺血再灌注局灶的神经元超微结构从而改善了受损神经细胞的能量供应及代谢功能,发挥了对神经细胞结构和功能的保护作用。总结本研究将麻醉药物异丙酚引入到电针治疗中,辅助电针治疗,增强电针的治疗效果。通过异丙酚麻醉下的电针脑保护作用研究,探讨麻醉与电针结合是否能抑制氧化应激、抗炎作用和改善脑细胞能量代谢,是否有利于更好地发挥电针的脑保护作用。本研究前期的实验通过复制大鼠四血管夹闭法脑缺血再灌注模型,然后在水合氯醛或异丙酚的麻醉下给予电针刺激大鼠百会穴、命门穴及足三里穴,从脑氧糖代谢、抗炎及抗氧化应激三个方面,比较分别在异丙酚和水合氯醛镇静麻醉下,电针对大鼠的抗脑缺血性损伤作用,以及探讨麻醉对电针治疗作用可能的影响。后期的实验通过复制大鼠四血管夹闭法脑缺血再灌注模型,观察在异丙酚镇静麻醉下,不同强度电针刺激大鼠百会穴、命门穴及足三里穴,探讨不同强度电针对脑缺血再灌注模型大鼠脑超微结构、脑糖代谢和能量代谢、胰岛功能以及脑细胞线粒体功能的影响。前期的研究结果显示,麻醉下电针同样具有良好的脑保护作用,尤其表现在调节脑糖代谢和能量代谢方面,异丙酚也表现出了在抗炎和抗氧化应激方面的脑保护作用,异丙酚和电针联合应用于脑保护时,可能产生协同的作用。后期的研究进一步考察了在异丙酚麻醉下,不同强度电针对脑糖代谢和能量代谢的影响。结果显示,不同强度的电针对缺血再灌注损伤的脑细胞糖代谢和能量代谢的影响不同,电针强度太小,治疗作用弱,效果差,但电针强度过大,刺激太强,增加了机体的应激反应,同样会影响治疗效果。3mA强度的电针具有较佳的调节脑细胞糖氧代谢、能量代谢和受损胰岛功能的作用,而5mA强度的电针通过调节脑细胞线粒体内能量代谢的重要酶,增强了葡萄糖的有氧代谢水平,抑制了无氧酵解,改善脑组织能量代谢状态,但同时也增加了机体的应激反应,影响了治疗效果。电针强度的选择应在避免或减轻不良应激作用的前提下,尽量选择较高的治疗强度,以期获得更加满意的治疗效果。本研究结果证实了异丙酚结合3mA电针运用于特定的脑缺血再灌注损伤的病患群体,不但异丙酚将不会影响电针的治疗作用,而且二者之间将会表现出较好的协同作用,共同发挥出更加优越的脑保护作用。